Припой для пайки изделий из высокотвердых материалов

-5-67574

ТЕ

СВИДЕТЬ

Вт. сВнд-В

М. Кл.

В 23 К 35/30

С 22 С 9/00 (21) 21516 и №

Га

8.77. Бюлл

УДК 62 1. 79 1. 3 (088. 8) ия описан

М, С, Друй, А, А. Голубева, В. С, Лысанов, М. Г. Эфрос, В. И. Андреев, Я, 3. Дукаревич, В. С. Павлов, А. С. Самойленко и Ф, С, Левин (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт абразивов и шлифования (71) Заявитель (54) ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЫСОКОТВЕРДЫХ

М АТЕРИ АЛОВ

1б

1 . Предлагаемое изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя дпя пайки поликристаллов на основе нитрида бора ипи алмаза, и может быть использовано для пайки синтетических абразивных . материалов типа альбор Р, композит, гексанит, АСПК и т. д.

Известен сплав для металлизации кубического нитрида бора(1, имеющий сле,gyamaN состав, вес. %: l0

М едь 30-6 0

М арганец 1 5-35

Олово (свинец, кадмий, висмут) 5-20

Никель (железо, кобальт) 0,5-1 О

Титан (цирконий) 5-20

Хром (ванадий, ниобий, титан) О, 1-5 20

Однако этотсплав применять для пайки поликристаллов на основе нитрида бора или алмаза непепесообразно из-за: образования трещин в поликристаллах при пайке к стальному корпусу вследствие .б значительной разницы в коэффициентах термического расширения поликристаллов, припоя к стали; так называемого всплывания поликристап лов за счет разницы плотностей поликристаплов и припоя на основе меди; сравнительно высокой температуры плавления припоя (температура начала модификационных переходов в тонких поликристаплах кубического нитрида бора или алмаза несколько ниже, чем в зерне).

Известен припой(21, содержащий, вес.%:

М арганец О, 1-30

Олово (кадмий, свинец, висмут) О, 1-20

Титан 8 20

Фосфор О, 05-2

М едь Остальное

Однако при пайке с использованием этого припоя граничный слой в зоне соединения, образующийся между абразивным телом и припоем, имеет черезмерную толщину и хрупкость, что ухудшает закрепление.

Целью изобретения является предотвращение образования трещин в поликристаллах, 1О

Заказ 2661/9

Тираж 1207

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 их всцлывания и снижение температуры, пайки.

Йля достижения поставленной цели в однор дный состав, содержайий медь, олово, марганец, фосфор, титан; вводится хром, причем компоненты берутся в следующем соотношении, вес.%:

Медь 25-55

Марганец 10-30

Элемент, выбранный из группы олово, кадмий, свинец, висмут 2-10

Титан 1 7

Хром 2 5- 45

Фосфор О, 1-1,В

Введение порошка хрома в количестве. б

25-45% в состав сплава существенно изменяет его структуру, обесценивая ее каркасность.. Введение хрома в состав припоя способствует существенному снижению растрескнвания поликристаллов и предот- о вращению их всплывания. Закрепление поликристаллов обеспечивается также путем про нитки каркаса из порошков хрома однородным сплавом, что, в свою очередь, позволя ет иолучить припой с более высокой жаро- 2$ нроЧностью, не увеличивая температуру пайки, а также производить пропитку не в вакуумных установках, а в более производительных установках ТВЧ. Перед пайкой на ТВЧ целесообразно предварительно.в вакууме мвталлизировать поверхность поликристалла титансодвржашем сплавом, например медь.-олово-титан, а процитку каркаса производить уже беститановым сплавом.

Пределы введения хрома (25 5%) опре делены необходимостью создания каркаса и зависят от его гранулометрического состава: целесообразно применять хром крупнос гью 40-500 мк. Тонкие порошки хуже цро пят ываются Ф

Оптимальное содержание титана в припое должно составлять 1-7%.

Объясняется это тем, что при использовании припоя, содержащего 25 5 вес..% тугоплавкого хрома жидкая фаза припоя, 4> которая производит смачивание и закрепление абразивных материалов, содержит примерно вдвое больше титана (цирконня) против его содержания в припое в целом, что способствует наиболее прочному закреплению абразивных материалов.

Пример. Поляк рис таллы аль бора-P паяюъ- . сяс помощью припоя, имеющего следующий состав, вес.%:

Порошок хрома (65-125 мк). 35

М едь 40,2

М арганец 17,35

Олово 4,55

Фосфор 1,25

Титан 1,65

Предварительно поликристаллы альбора Р металлизируют в вакууме сплавом медь-олово-титан при 9SO С в течение 10 мин..

Затем их - помещают в каркас из порошка хрома и пропитывают..на установке-ТВЧ сплавом медь-олово-марганец-фосфор при температуре 950оС .в -течение S -мин.

При использовании предложенного припоя можно изготовить новые виды режуиц@.о инструмента из альбора-Р, например фрезы, дпя операции. тонкого точения закрытых направляющих типа ласточкин хвост".

Формула изобретвння

Припой для пайки изделий as высоко-"твердых материалов, преимущественно поли» кристаллов на основе нитрида бора или алмаза, содержащий медь, марганец, фосфор, титан, элемент, выбранный из группы олово, иадмий; свинец висмут, о т л и ч а юшийся тем, что с целью предой вращ 3 ния образования трещин в цоликристаллах, их всплываняя и снижении температуры пайки, в его состав дополнительно введен . хром при следующем соотношении компонентов, вес, %:

Хром 26-45

Медь 2 5-55

Марганец 10-30

Элемент, выбранный из группы олово, кадмий, свинец, висмут 2-10

Титан 1-7

Фосфор О, 1-1,5

Источники информации, принятыв во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство .% 383354 кл. В 24 д 3/34, 1971.

2. Авторское свидетельство % 466714, кл. В 23 К 35/30, 1978,